前一篇文章介绍了手机中模拟开关的应用场景，链接如下： 模拟开关在手机里的分身之术简介 - 本文其实是同一篇来着，因为太长，故分解成两篇来写，希望能帮助到我的读者。 甫一进入控制的世界，我们最早接触的是肌肉猛男般的机械开关，机械开关靠物理接触来通断电路，简单粗暴，直观而明了。 而模拟开关是靠电子信号来控制内部电子开关（由MOS管做成）导通与截止。与机械开关相比，电子开关有着功耗低、速度快、无机械触点不会得关节炎、体积小和使用寿命长的特点。 但模拟开关本质上仍是开关，所以关于开关的“刀”与“掷”的概念仍是通用的。 刀：…
白天端坐于布达拉宫，我是雪域最大的王；夜晚流浪在拉萨街头，我是世间最美的情郎 - 仓央嘉措 仓央嘉措十五岁在西藏做王，不仅是年轻的王，更是浪漫的情郎，他总在经书的边缘空白处给心爱的姑娘写藏文情诗。 而模拟开关，Analog switch，究其功能的本质，就像仓央嘉措分身有术一样，可在系统接口资源不够时进行分时复用，按需选择信号路径，提供高性价比的信号路由方案。 于手机设计来说，它就像岔路口一样，在功能模块和外部接口之间，按需切换信号链路，实现硬件复用，节省空间与成本。根据手机中的应用场景，模拟开关可用于切换音…
麦克风，其实就是手机的耳朵，那你希望手机长几只耳朵呢？ 单麦克风，相当于用一只耳朵聆听世界，多多少少有点“耳背”，比如难以辨别方向和过滤杂音；双麦克风相当于两只耳朵，算是正常听力，可以辨别声音方向和初级降噪；而四麦克风，相当于四个耳朵，是神奇生物！能360度听音，构建三维声场地图。 当前不少手机已集成4颗麦克风，比如iPhone，一加等机型，这也从音频角度见证了手机从纯语音通话设备演变成智能终端的过程。 四颗麦克风通常分布在手机顶部（1颗，靠近听筒）、底部（2颗）和背部（1颗，靠近摄像头模组）。利用声音到达不同麦克…
敕勒川，阴山下。天似穹庐，笼盖四野。天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊。 是时，西魏言神武（高欢）中弩，神武闻之，乃勉坐见诸贵。使斛律金敕勒歌，神武自和之，哀感流涕 - 《北史·齐本纪上第六》 东魏武定四年（546年），高欢率兵十万进攻西魏军事重镇玉壁，却折兵七万，无功而返。兵败病重之际，敌军传其中箭将亡，高欢遂带病强自设宴面会大臣，以安众心。宴会上高欢命部将斛律金唱《敕勒歌》，并亲自和唱，泣涕不止。不知此时，他是否会回想起曾经，一个落魄的边镇少年，却随命运沉浮娶得贵妻，并凭谋略获得尔朱荣赏识走上权力巅峰。但陨落之…
在手机应用中，带线控功能的耳机可以触发手机拍照，这利好摄影爱好者，他可以使用耳机线当远程快门用，可谓听歌拍照两不误。 耳机线控按键本质上是一个电阻+开关，当按下不同的按钮时，会改变麦克风对地之间的电阻值。手机内部的芯片通过ADC检测阻值的变化，从而判断用户按下了哪个按钮。 如下图，某四段式立体声耳机，附带按键控制，其控制键可以控制音乐“暂停”、“音量+” 、 “音量-”。 但如果相机应用处于前台，耳机音量键同样可以触发拍照，具体是如何实现的呢？能不能简易DIY一下？ 下面是四段式耳机按键原理图，可见是用不同阻值的电…
Crosstalk，中文常翻译为串音或串扰，其实就是不同声道间互相撩骚，互相干扰的意思。 在立体声系统中，以耳机为例，它通常有两个独立通道：左喇叭（L）和右喇叭（R）。我们期望左喇叭的电信号只从左耳机发出，不要泄露到右喇叭中；而右喇叭的电信号只从右耳机发出，不要泄露到左喇叭中。不要互相串门，两者井水不犯河水，才能实现最佳的立体声效果。 但现实中，由于电路设计方面的缺陷，两个声道可能有小部分信号串到一块了，这时不管你的DAC和耳放有多优秀，用户就能感觉到声场变窄、定位感糊了。如下图，本该是偏向一边的声音，在人耳听来却…
前面有几篇文章介绍了手机上的模拟耳机和数字耳机，它们一个靠手机内部的codec自力更生，一个靠外部小尾巴外挂加持。 但还有一种情况没有说，即既不用平台的codec，也不使用外挂的小尾巴，而是直接往手机里塞进独立DAC和耳放芯片的Hi-Fi手机。它在当年高举音质无双的旗帜而C位出道，并对外宣发“Hi-Fi”作为手机的重要卖点。 时至今日，Hi-Fi手机已成小众选择，在日趋消亡。但仍有很多人怀念那个3.5mm接口以及Hi-Fi风潮，认为那些Hifi手机直到今天，可能也不比当前的旗舰手机差。 下面简要介绍下手机Hi-Fi…
（嬴政）乃使蒙恬北筑长城而守藩篱，却匈奴七百余里；胡人不敢南下而牧马，士不敢弯弓而报怨 - （西汉）·贾谊·《过秦论》 中国历史上为了防止北方游牧民族入侵，各个朝代不遗余力，就算劳民伤财、激起民变也要不停地修建和完善长城，确实有合理性。 然而世人皆谓长城是盛世奇观，却不知闭关、锁国、海禁、封城亦是古老的传承，是一体两面。现代社会也有现代社会的万里长城，如东德修的柏林墙，北韩修的边境墙......，它们不仅抵御外部世界的思想风潮，亦是阻止普通民众的迁徙跑路，违者当场射杀的沟堑。世界是一个巨大的牢笼，以保护的名义进…
对于模拟耳机来说，音频文件经手机内部codec中的DAC解码和耳放放大后，输出的是连续变化的模拟电压，然后经由音频开关和Type-C口传送给模拟耳机，即可发声了。 而数字耳机则不同，音乐发烧友们对音质极为挑剔，手机自带的codec因为性价比原因，有点像地摊货；且模拟信号在传输中易受干扰，多多少少导致音质损失。为了追求极致的音质，像自带米其林大厨般，数字耳机跳过手机内部的codec，将数字信号传输到Type-C口，然后灌输给数字耳机，再在数字耳机内部进行DAC转换和放大，由此发出声音。 数字耳机的本质就是一个外置声卡…
上一篇文章讲述了手机上的圆脸兄弟，即3.5mm耳机接口的原理，链接如下： 别了，圆脸兄弟，3.5mm耳机接口原理简述 - 传统的3.5mm耳机接口，耳机线路上传输的是模拟音频信号。但越来越多的手机取消了3.5mm耳机接口，改为了Type-C口，那么又该如何实现模拟耳机功能呢？ Type-C接口是一个多功能接口，它的本意是用来传输数字信号，但为了传输模拟音频信号，借用了Type-C接口的部分引脚，做兼容性设计。 DAC和耳放仍处于手机内部的codec，音质仍由codec和走线决定，只是音频不再通向一个不存在的3.5m…
早期，3.5mm耳机接口曾是手机上的经典接口，这个老兄曾陪伴我们数年，带给我们欢乐。但现在业已退出时代浪潮，仅有部分低端机型在用。也许某一天，你会怀念由它所带来的那段简单、直接的电声转换过程，那段插着耳机摇头晃脑的青春时光。 我既然以夜枭手机网立派，记录这些逝去的老兄弟亦是我义不容辞的责任。 3.5mm耳机是一个将电信号转化为声音的经典音频系统，其接口传输的是模拟信号，而不是0和1构成的数字信号。 如下图，手机内部的关键音频芯片，codec，其内部的数模转换器（DAC），将手机中存储的MP3等音乐文件转换成两路（左…
石敬瑭遣间使求救于契丹，令桑维翰草表称臣于契丹主，且请以父礼事之，约事捷之日，割卢龙一道及雁门关以北诸州与之。 - 《资治通鉴》 燕云十六州扼守燕山和太行山，地势险峻，易守难攻，是华夏大地与北方草原之间的天然屏障。一旦陷落，北部边疆将无险可守，胡人铁骑长驱直入，旦夕即可饮马黄河，危及中华腹心。 石敬瑭出让燕云的举动，使得此后的中原王朝在与北方游牧民族的对峙中，始终处于劣势地位。两宋三百余年的外患，包括之后的靖康之耻，北宋覆灭，宋室南迁，也与此脱不了干系。直到四百年以后，徐达率军合围元大都，元顺帝连夜北逃，燕云地区…
前面介绍了模拟MEMS麦克风，是一种广泛应用于当前手机，输出模拟小信号、容易社恐的器件，链接如下： 模拟MEMS麦克风原理与应用简介 - 而数字式MEMS麦克风其实质就是在模拟MEMS基础上，增加一个ADC采集模块，将声音信号在麦克风内部转换为数字信号，然后给到CODEC或AP。 数字式麦克风简称DMIC（digital MIC），因为输出的是幅度相对较大的数字脉冲信号，即使很大的噪声干扰信号也不甚惧怕，抗干扰能力强，走线注意事项少，不用像伺候模拟信号那般小心翼翼。 此外，数字式麦克风高度集成，外围器件少，系统设计…
模拟麦克风的输出信号属于典型的模拟小信号（mV级别），像社会中的素人一样单纯，极易受到外界干扰（电源噪声、射频和串扰等），因此其PCB走线对音频质量来说至关重要。通过严谨的走线，可显著提升信噪比（SNR），降低底噪，确保声音采集的清晰度。 其PCB走线大致有以下几个要点。 麦克风来到手机上后，就像萌新去黑心菜市场买菜，非常容易被大爷大妈坑，需要时刻提防射频、DC/DC开关电源、数字信号线、时钟线等干扰源，因此走线最好是差分走线+立体包地。 如下图，走线从上下两层地的中间通过，并且同层的左右亦有地包裹，并将这些地用过…
前面有一篇文章讲述了驻极体麦克风，它是手机音频界的老前辈了，链接如下： 功能机考古，驻极体麦克风及工作电路简介 - 而在当前手机中，为你工作的已不是这个老哥们，驻极体麦克风已被MEMS麦克风所取代。MEMS，微机械加工，科技新贵，一种融合了物理、化学原理与工程工艺的现代技术，像是在尘埃中建筑新的世界。 而MEMS麦克风就是其一种典型应用，一种将声学传感器微型化、集成化的杰出技术。 因为模拟MEMS麦克风目前用的比较多，所以本篇着重介绍模拟麦克风。 典型的MEMS麦克风主要包含了两个部分：MEMS声学传感器（微机械结…
夫运筹帷幄之中，决胜于千里之外，吾不如子房（张良）。镇国家，抚百姓，给馈饷，不绝粮道，吾不如萧何。连百万之军，战必胜，攻必取，吾不如韩信。此三子者，皆人杰也，吾能用之，此吾所以取天下也。 - 《史记·高祖本纪》 作为汉初三杰之一，张良被后世推崇为“谋圣”，年少时曾有刺杀秦始皇的壮举，并得到过《太公兵法》的加持，屡建奇谋。不仅协助刘邦攻城掠地，亦在鸿门宴上帮刘邦解除危机。最后在楚汉相争的关键时刻，明修栈道，暗度陈仓，还定三秦，倾覆项羽。 而现在手机上的音频功放被称为Smart PA，与擅长谋略的张良有相似之处。它…
真正让音频信号支棱起来，变的有能量，有澎湃动力，能猛踹扬声器屁股，发出动听声音的部件叫做PA（功率放大器）。而在手机中，通常把PA叫做Smart PA，在立体声或者多声道应用中甚至需要用多颗，它是一种基于D类功放原理的PA。 业界的PA发展，是一个不断权衡音质、效率、体积、成本的过程。A类（甲类）是起点，B类（乙类）和AB类（甲乙类）是重要的效率改良，而D类（丁类）则通过开关技术实现了效率的飞跃。 为了讲清楚整个演进过程，我们要从A类功放开始说起。 A类是最简单的功率放大器类型，仅用一颗三极管，外加一颗电阻就能实现…
北斗七星高，哥舒夜带刀。至今窥牧马，不敢过临洮。 - 《哥舒歌》 盛唐名将哥舒翰，勇而有谋，仗义疏财，屡破吐蕃，这首《哥舒歌》便是西部边民对哥舒翰赫赫战功的赞歌。 而如今的智能手机中，在音频电路上到处都有磁珠身影，可谓是消耗大户。其作用就像哥舒翰一样，威震敌国，卫戍边疆，阻挡其他模块（比如射频等）的侵袭干扰。 人的耳朵是上帝给的礼物，高度灵敏，甚至能触及灵魂。有时候稍微有点噪声，稍微有点失真都能听出来。高品质的音质是手机的一个重要卖点，厂商所宣传的“HIFI”，就是在强调他家手机音质好到能让耳朵怀孕。 但我…
